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外物损伤对不锈钢模拟叶片疲劳强度的影响研究

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推进技术 2021年第12期42卷 2808-2817页

作者：王凌峰许祥胜赵振华陈伟南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016

为了研究不锈钢叶片在承受外物损伤后的剩余疲劳强度,开展了1Cr15Ni4Mo3N不锈钢模拟真实前缘叶片的外物损伤(FOD)与高周疲劳(HCF)试验。使用空气炮法对模拟叶片进行了FOD试验,结果表明,损伤主要可分为半圆型、V型和撕裂型三类,且损伤深... 详细信息

为了研究不锈钢叶片在承受外物损伤后的剩余疲劳强度,开展了1Cr15Ni4Mo3N不锈钢模拟真实前缘叶片的外物损伤(FOD)与高周疲劳(HCF)试验。使用空气炮法对模拟叶片进行了FOD试验,结果表明,损伤主要可分为半圆型、V型和撕裂型三类,且损伤深度随着钢珠直径、入射速度的增大而增大。基于步进法开展了FOD试样的HCF试验,试验结果表明,FOD试样的振幅疲劳强度下降了70%以上,且随着损伤深度、入射速度的增大表现出明显的下降趋势。不同类型缺口的高周疲劳强度存在差异,半圆型缺口疲劳强度较高,V型缺口稍低,撕裂型缺口最低。使用SEM观测了FOD缺口及断口微观特征,疲劳裂纹源区均位于缺口根部表面附近,说明高速冲击造成的材料丢失、剪切带与剪切韧窝等微观特征促使了疲劳裂纹的萌生。

关键词：外物损伤高周疲劳强度不锈钢缺口类型微观损伤

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镍基高温合金中的初生碳化物及其强化作用

稀有金属材料与工程 2016年第4期45卷 975-978页

作者：杨金侠魏薇刘路唐杰孙晓峰胡壮麒中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

对K465和K492合金进行室温拉伸、高周疲劳和差热分析实验,使用扫描电镜和透射电镜观察和分析铸态K465和K492合金中初生碳化物的形态、类型及分布。研究铸态K465和K492合金中初生碳化物对合金强度的影响。结果表明,在K465合金中形成MC型... 详细信息

对K465和K492合金进行室温拉伸、高周疲劳和差热分析实验,使用扫描电镜和透射电镜观察和分析铸态K465和K492合金中初生碳化物的形态、类型及分布。研究铸态K465和K492合金中初生碳化物对合金强度的影响。结果表明,在K465合金中形成MC型初生碳化物,呈骨架状,对合金室温强度有利;在K492合金中也形成MC型初生碳化物,当碳化物呈尺寸较大的块状时,降低合金的高周疲劳强度;为弥散分布的细小颗粒时,提高合金的高周疲劳强度。

关键词：高温合金初生碳化物高周疲劳强度

激光冲击强化提高外物打伤钛合金模拟叶片高周疲劳性能

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航空动力学报 2021年第1期36卷 137-147页

作者：聂祥樊魏晨侯志伟汤毓源何卫锋空军工程大学航空等离子体动力学重点实验室西安710038 华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

为指导钛合金叶片抗外物打伤激光冲击强化工艺设计,根据真实叶片叶型特征设计了刃口型模拟叶片,采用两种激光冲击强化工艺对模拟叶片进行预处理,并采用空气炮系统进行外物打伤模拟试验,最后通过疲劳试验和应力场预测进行疲劳性能影响规... 详细信息

为指导钛合金叶片抗外物打伤激光冲击强化工艺设计,根据真实叶片叶型特征设计了刃口型模拟叶片,采用两种激光冲击强化工艺对模拟叶片进行预处理,并采用空气炮系统进行外物打伤模拟试验,最后通过疲劳试验和应力场预测进行疲劳性能影响规律及机理分析。试验结果表明:模拟叶片外物打伤后疲劳强度由518.45 MPa降为290.72 MPa,而激光能量为5 J和7 J强化工艺下疲劳强度分别提升至344.49、374.93 MPa。激光冲击引入高数值残余压应力场,大大改善了外物打伤区域的局部应力场分布,在显著提高外物打伤模拟叶片疲劳强度的同时,可承受更大的应力集中,也增大了疲劳缺口系数偏差。两种强化工艺中激光能量越大,产生的残余压应力场数值和深度越大,更加有效地降低裂纹扩展过程中的等效应力强度因子幅值,外物打伤模拟叶片疲劳强度和疲劳缺口系数偏差提高程度越大。

关键词：钛合金模拟叶片激光冲击强化外物打伤高周疲劳强度疲劳缺口系数残余应力

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Ti-6Al-4V钛合金长寿命疲劳试验

南京工业大学学报（自然科学版） 2009年第5期31卷 15-19页

作者：赖焕生李煜佳轩福贞涂善东华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

研究了Ti-6Al-4V在室温空气环境下的疲劳性能,获得疲劳寿命为107下的Goodman曲线.结果表明,用简化的Goodman直线代替Goodman曲线对于Ti-6Al-4V钛合金偏于保守.对断口形貌的观察表明应力比R在0附近时裂纹萌生于内部,而当应力比接近-1和1... 详细信息

研究了Ti-6Al-4V在室温空气环境下的疲劳性能,获得疲劳寿命为107下的Goodman曲线.结果表明,用简化的Goodman直线代替Goodman曲线对于Ti-6Al-4V钛合金偏于保守.对断口形貌的观察表明应力比R在0附近时裂纹萌生于内部,而当应力比接近-1和1时裂纹萌生于表面.另外,研究了估算Ti-6Al-4V在不同应力比的疲劳强度估算公式,得出Ti-6Al-4V厚板和挤压件缺口试样估算公式的系数,分别为1.422和1.042.

关键词： Ti-6Al-4V钛合金 Goodman曲线高周疲劳强度

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燃气轮机导向叶片合金返回料工程化应用研究

机械工程师 2013年第8期 65-67页

作者：张玉龙海装沈阳局

针对某燃气轮机导向叶片所用的K452合金,通过精炼组合工艺、补加易烧损元素、加入低熔点渣等返回料真空冶炼新工艺,使返回料合金成分与性能能够满足技术标准要求,并将返回料合金与新料合金进行了性能对比。

关键词：元素高周疲劳强度冷热疲劳性能

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A356铝合金高周疲劳循环形变分析

上海金属 2007年第6期29卷 23-26页

作者：范宋杰何国球刘晓山徐瑞萱同济大学材料学院金属研究所上海市金属功能材料开发应用重点实验室上海200092

对A356铝合金高周疲劳循环形变特性及其微观机理进行了研究,表明A356铝合金总体上显示出循环硬化的特征,某些阶段出现循环软化现象。透射电镜分析表明,循环形变现象与A356铝合金循环过程位错组态变化相关,A356铝合金基体的位错组态变化... 详细信息

对A356铝合金高周疲劳循环形变特性及其微观机理进行了研究,表明A356铝合金总体上显示出循环硬化的特征,某些阶段出现循环软化现象。透射电镜分析表明,循环形变现象与A356铝合金循环过程位错组态变化相关,A356铝合金基体的位错组态变化过程为:初始位错网→密集位错网与少量位错线→交叉滑移线→滑移带显著化→明显交叉滑移带,使基体发生循环硬化→循环软化→循环硬化现象。

关键词： A356铝合金高周疲劳强度循环变形循环硬化位错组态